JP5479903B2 - ハイブリッド伝動装置を備えた全牽引差動装置 - Google Patents
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Description
ここでの本発明は上記米国特許第6,783,476号明細書に開示された従来のコンパクト全牽引差動装置について改善を行い、その従来の差動装置と同様の基本的なフォーマットを有する。それ故、2セットのみのバランス用歯車を使用する従来の差動装置の1つの実施の形態の完全な従来のウォーム/ウォームホイール歯車複合体の2つの図を示す図1A、1Bを最初に参照する。
図2は本発明に係るコンパクト全牽引差動装置を示す。しかし、この図は軸線25のまわりで90°だけ回転した状態のものである。ハウジング20は同様に形づくられ、好ましくは金属で形成又は鋳造され、3つのみの開口を有する。すなわち、第1のセットの適当な開口は出力軸21、22のそれぞれの内側端部を受け入れるために軸線25に沿って整合する。矩形の形状を有しハウジング20を通って直接延びる単一のさらなる開口26は軸線25に垂直にセンタリングされる。
本発明の主要な特徴は各バランス用歯車の側ギヤウォーム及びウォームホイール部分により分担される伝動装置のデザインである。上述のように、従来の全牽引交差軸線歯車差動装置はバランス用歯車の双方の側ギヤウォームの歯及びウォームホイール部分の歯のための円筒状のはすば歯車の伝統的なインボリュートヘリコイド歯デザインを使用してきた。本発明は、(従来のデザインの点又は線接触とは異なる)「箱様の」幅広い歯接触パターンを提供しながら、伝統的なウォーム/ウォームホイールの組み合わせの特徴に緊密に近似するハイブリッド伝動装置を提供するようにこれら双方の歯のデザインを修正する。このようなハイブリッド歯の特徴は好ましくは以下に述べる方法で各対のそれぞれの歯車に適用される。
この有効で新規なデザインは別の重要な利点をもたらす。歯車デザインは、1以上の歯が各歯車セットにおいて常時噛み合い、すべての歯車セットが常に噛み合うことを保証する。図7に示す好ましいデザインにおいては、各バランス用歯車の平歯車セット68は各々12個の歯を有し、一方、ウォームホイール部分56は側ギヤウォーム65の12個の歯66と噛み合う6個のみの歯を有する。
Claims (42)
- 外部の動力源から同外部の動力源により回転駆動されるハウジング内で支持された歯車複合体の一対の側ギヤウォームへ回転力を伝達する全牽引差動装置であって、各側ギヤウォームが複数の側ギヤ歯を有し、上記歯車複合体が、第1の軸線のまわりで回転し、各々上記ハウジング内に受け入れられた2つの出力軸のそれぞれ1つに固定された上記側ギヤウォームと、少なくとも2セットの対をなすバランス用歯車とを含み、各セットの各バランス用歯車が上記第1の軸線に実質上垂直な軸線のまわりで回転するように装着され、各バランス用歯車が複数のウォームホイール歯を有するウォームホイール部分から離間した複数の平歯車歯を有する一対の平歯車部分を有し、各バランス用歯車が上記平歯車部分を介して対の他方のバランス用歯車と番い係合し、かつ上記ウォームホイール部分を介して上記側ギヤウォームのそれぞれ1つと番い係合するような全牽引差動装置において、改善は、
番い係合する各対の側ギヤ歯及びウォームホイール歯に対して、上記側ギヤ歯又は上記ウォームホイール歯のいずれかがプランジ送りのみで切削されたインボリュート輪郭を有し、当該側ギヤ歯又は当該ウォームホイール歯ののうちの他方が凹状形状のカッターにより作られた複数の歯先及び歯元修正を有するヘリコイドウォームであり;
上記側ギヤウォームが45°に等しいか又はこれより大きな螺旋角度を有し;
上記側ギヤウォーム及び上記ウォームホイール部分が1.5:1及び2.5:1の間の歯車比を提供する;
ことを特徴とする全牽引差動装置。 - 上記側ギヤ歯がプランジ送りのみでのインボリュート輪郭を有し、上記ウォームホイール歯が歯先及び歯元修正を有するヘリコイドウォームであることを特徴とする請求項1に記載の全牽引差動装置。
- 上記側ギヤウォーム及び上記バランス用歯車の上記ウォームホイール部分が、番い係合における摺動成分を分担し、これにより上記外部の動力源からそれぞれの上記出力軸へ導かれる伝達トルクの効率を減少させ、かつ当該出力軸から当該外部の動力源の方に導かれる伝達トルクの効率を増大させることを特徴とする請求項2に記載の全牽引差動装置。
- 上記側ギヤウォームの各インボリュート歯の各端部が顕著に面取りされることを特徴とする請求項2に記載の全牽引差動装置。
- 上記ウォームホイール歯がプランジ送りのみでのインボリュート輪郭を有し、上記側ギヤ歯が歯先及び歯元修正を有するヘリコイドウォームであることを特徴とする請求項1に記載の全牽引差動装置。
- 上記平歯車歯、上記ウォームホイール歯及び上記側ギヤ歯の数がすべて2で割りきれることを特徴とする請求項1に記載の全牽引差動装置。
- 上記平歯車歯、上記ウォームホイール歯及び上記側ギヤ歯の数がすべて3で割りきれることを特徴とする請求項1に記載の全牽引差動装置。
- 上記平歯車歯、上記ウォームホイール歯及び上記側ギヤ歯の数がすべて2で割りきれることを特徴とする請求項7に記載の全牽引差動装置。
- 各バランス用歯車の上記平歯車歯の数が同じバランス用歯車の上記ウォームホイール歯の数の2倍であることを特徴とする請求項1に記載の全牽引差動装置。
- 各平歯車部分が12個の平歯車歯を有し、各ウォームホイールが6個のウォームホイール歯を有し、各側ギヤウォームが12個の側ギヤ歯を有することを特徴とする請求項9に記載の全牽引差動装置。
- 複数のはすば側ギヤ歯を有する側ギヤウォームと、平歯車歯を有する平歯車部分とはすばウォームホイール歯を有するウォームホイール部分とをもつ対になったバランス用歯車とからなる歯車複合体を備えた全牽引差動装置であって、各バランス用歯車は他のバランス用歯車と平歯車部分を介して番い係合し、また、ウォームホイール部分を介して側ギヤウォームと番い係合し、上記平歯車歯、上記ウォームホイール歯及び上記側ギヤ歯の数がすべて2および又は3で割りきれ、はすば側ギヤ歯またははすばウォームホイール歯のいずれか一方は凹状のカッターにより形成された形状と一致する形状を有し、はすば側ギヤ歯またははすばウォームホイール歯のいずれか他方は直線側部カッターにより形成された形状と一致するインボリュート輪郭を有する歯を有することを特徴とする全牽引差動装置。
- はすばウォームホイール歯は凹状のカッターにより形成された形状と一致する形状を有する請求項11に記載の全牽引差動装置。
- 側ギヤウォームの歯はプランジ切削の形状と一致するインボリュート輪郭を有する請求項11に記載の全牽引差動装置。
- バランス用歯車のいずれかの端にある平歯車の歯が整列されている請求項11に記載の全牽引差動装置。
- バランス用歯車のウォームホイール部分は均一な外径を有する請求項11の全牽引差動装置。
- 上記平歯車歯、上記ウォームホイール歯及び上記側ギヤ歯の数がすべて2で割りきれ、当該全牽引差動装置が二対のバランス用歯車を有する請求項11の全牽引差動装置。
- 各バランス用歯車はウォームホイール歯の2倍の数の平歯車の歯を有する請求項11に記載の全牽引差動装置。
- 各側ギヤはバランス用歯車の平歯車部分と同じ数の歯を有する請求項11に記載の全牽引差動装置。
- 上記平歯車歯、上記ウォームホイール歯及び上記側ギヤ歯の数がすべて3で割りきれ、当該全牽引差動装置が三対のバランス用歯車を有する請求項11の全牽引差動装置。
- 複数のはすば側ギヤ歯を有する側ギヤウォームと、平歯車歯を有する平歯車部分とはすばウォームホイール歯を有するウォームホイール部分とをもつ対になったバランス用歯車とからなる歯車複合体を備えた全牽引差動装置であって、各バランス用歯車は他のバランス用歯車と平歯車部分を介して番い係合し、また、ウォームホイール部分を介して側ギヤウォームと番い係合し、上記平歯車歯、上記ウォームホイール歯及び上記側ギヤ歯の数がすべて2および又は3で割りきれ、側ギヤウォームとバランス用歯車のウォームホイールの歯車比が1.5:1、2:1又は2.5:1であり、はすば側ギヤウオームの歯またははすばウォームホイールの歯のいずれか一方がインボリュート輪郭を有し、いずれか他方の歯が凹状カッターにより形成された形状と一致する歯先および歯元修正を有することを特徴とする全牽引差動装置。
- バランス用歯車のいずれかの端にある平歯車の歯が整列されている請求項20に記載の全牽引差動装置。
- 側ギヤウォームとバランス用歯車のウォームホイールは番い係合する摺動成分を共有し、該摺動成分は外部の動力源から1つ又はそれ以上の出力軸へのトルク伝達の効率を減少し、1つ又はそれ以上の出力軸からが外部の動力源へのトルク伝達の効率を増大する請求項20に記載の全牽引差動装置。
- 側ギヤウォームの歯は凹状カッターにより形成された形状と一致する歯先および歯元修正を有し、かつ45度以上の螺旋角度を有する請求項22に記載の全牽引差動装置。
- バランス用歯車のウォームホイールの歯は凹状カッターにより形成された形状と一致する形状を有するヘリコイド歯の形状を有する請求項23に記載の全牽引差動装置。
- 複数の側ギヤ歯を有する側ギヤウォームと、平歯車歯を有する平歯車部分とウォームホイール歯を有するウォームホイール部分とをもつ対になったバランス用歯車とからなる歯車複合体を備えたタイプの全牽引差動装置を作製する方法であって、該方法は、上記バランス用歯車のウォームホイール部分又は側ギヤウォームのいずれが一方の歯を凹状をもつ切削工具で切削することと、いずれか他方の歯を直線側部形状を有する切削工具で切削し、各バランス用歯車を他のバランス用歯車と平歯車部分を介して番い係合させ、かつウォームホイール部分を介して側ギヤウォームと番い係合させることと、側ギヤウォームの歯とバランス用歯車のウォームホイール部分の歯とが1.5:1、2:1、又は2.5:1の歯車比を生ずるように歯の切削が行われることを特徴とする全牽引差動装置の作製方法。
- バランス用歯車のウォームホイール部分の歯は凹状をもつカッターで切削する請求項25に記載の作成方法。
- 側ギヤウォームとバランス用歯車のウォームホイール部分は番い係合する摺動成分を有するように切削され、該摺動成分は外部の動力源からの出力軸へのトルク伝達の効率を減少し、出力軸からが外部の動力源へのトルク伝達の効率を増大する請求項25に記載の作成方法。
- 複数のはすば側ギヤ歯を有する側ギヤウォームと、平歯車歯を有する平歯車部分とはすばウォームホイール歯を有するウォームホイール部分とをもつ対になったバランス用歯車とからなる歯車複合体を備えた全牽引差動装置であって、各バランス用歯車は他のバランス用歯車と平歯車部分を介して番い係合し、また、ウォームホイール部分を介して側ギヤウォームと番い係合し、上記平歯車歯、上記ウォームホイール歯及び上記側ギヤ歯の数がすべて2および又は3で割りきれ、側ギヤウォームの歯はインボリュート輪郭を有し、バランス用歯車のウォームホイール部分の歯は凹状カッターの形状と一致する形状を有する歯先および歯元修正を有する変更されたインボリュート輪郭を有し、バランス用歯車のいずれかの端の平歯車の歯が整列していることを特徴とする全牽引差動装置。
- バランス用歯車のウォームホイール部分は均一な外径を有する請求項28の全牽引差動装置。
- 側ギヤ歯のインボリュート輪郭はプランジ切削の形状と一致する請求項28の全牽引差動装置。
- 当該全牽引差動装置が二対又は三対のバランス用歯車を有する請求項28に記載の全牽引差動装置。
- 上記平歯車歯、上記ウォームホイール歯及び上記側ギヤ歯の数がすべて3で割りきれ、当該全牽引差動装置が三対のバランス用歯車を有する請求項28の全牽引差動装置。
- 上記各バランス用歯車はウォームホイール歯の2倍の数の平歯車歯を有する請求項28に記載の全牽引差動装置。
- 上記各側ギヤは、上記バランス用歯車の平歯車部分の歯と同じ数の歯を有する請求項28に記載の全牽引差動装置。
- 上記側ギヤウォームは12の歯を有し、上記バランス用歯車は6つの歯のウォームホイール部分と12の歯の平歯車部分とを有する請求項28の全牽引差動装置。
- 上記側ギヤウォームと上記バランス用歯車のウォームホイールの歯車比が2:1である請求項28の全牽引差動装置。
- 上記側ギヤウォームの螺旋角度は45度以上である請求項28の全牽引差動装置。
- 複数のはすば側ギヤ歯を有する側ギヤウォームと、平歯車歯を有する平歯車部分とはすばウォームホイール歯を有するウォームホイール部分とをもつ対になったバランス用歯車とからなる歯車複合体を備えた全牽引差動装置であって、各バランス用歯車は他のバランス用歯車と平歯車部分を介して番い係合し、また、ウォームホイール部分を介して側ギヤウォームと番い係合し、側ギヤウォーム又はバランス用歯車のウォームホイールの一方の歯はインボリュート輪郭を有し、それらの他方の歯は凹状カッターにより形成された形状と一致する歯先および歯元修正を有し、側ギヤウォームの歯は45度以上の螺旋角度を有し、上記側ギヤウォームと上記バランス用歯車のウォームホイールの歯車比が1.5:1または2:1であることを特徴とする全牽引差動装置。
- バランス用歯車の両端の平歯車の歯は整列している請求項38に記載の全牽引差動装置。
- 各バランス用歯車はウォームホイールの歯の2倍の数の平歯車の歯を有する請求項38に記載の全牽引差動装置。
- 上記側ギヤは、上記バランス用歯車の平歯車部分の歯と同じ数の歯を有する請求項38に記載の全牽引差動装置。
- バランス用歯車のウォームホイールの歯は凹状カッターにより形成された形状と一致する歯先および歯元修正を有する請求項38に記載の全牽引差動装置。
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